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朱邦芬

朱邦芬,1948年1月出生于上海市,原藉江苏宜兴,凝聚态物理学家,中国科学院院士,清华大学高等研究中心教授,清华大学物理系教授。

1970年朱邦芬毕业于清华大学工程物理系;1981年获清华大学固体物理学硕士学位;1981年2000年先后任中国科学院半导体研究所助理研究员、副研究员、研究员;2000年起任清华大学物理系教授、高等研究中心教授;2003年2010年任清华大学物理系系主任;2003年当选为中国科学院数理学部院士;2012年为英国物理学会会士(Fellow)。 [1]

朱邦芬主要研究低维量子系统、拓扑系统及含时系统中的电子结构、声子模式和电声子相互作用,特别是这些物质结构的光学性质和输运特性。 [1]

1970年,朱邦芬毕业于清华大学工程物理系。

1981年,朱邦芬获清华大学固体物理学硕士学位。

1981年2000年,朱邦芬先后任中国科学院半导体研究所助理研究员、副研究员、研究员。 [1]

1985年9月1986年2月,朱邦芬任瑞典Linkoping大学访问学者。

1992年1999年,朱邦芬任职意大利国际理论物理中心Associate Member。

1993年1月1993年12月,朱邦芬担任美国Urbana-Champaign伊利诺大学客座教授。

1994年1月1994年4月,朱邦芬担任美国San Diego加州大学客座教授。

1998年2月1998年4月,朱邦芬担任香港科技大学客座教授。

1998年10月1998年12月,朱邦芬担任美国伊利诺州立大学客座教授。 [2]

2000年起,朱邦芬任清华大学物理系教授、高等研究中心教授。

2003年2010年,朱邦芬任清华大学物理系系主任。

2008年2010年,朱邦芬任清华大学理学院院长。

2003年,朱邦芬当选为中国科学院数理学部院士。

2012年,朱邦芬当选英国物理学会会士(Fellow)。 [1]

科研综述

朱邦芬主要研究低维量子系统、拓扑系统及含时系统中的电子结构、声子模式和电声子相互作用,特别是这些物质结构的光学性质和输运特性。他与黄昆先生一起确立了半导体超晶格光学声子模式的理论,被国际学术界命名为“黄朱模型”,引起国际上普遍重视,被国际学术界广泛接受,在多本国外专著及研究生教材中有整节介绍。他和合作者系统研究强THz场下半导体中光学过程,提出时间域介观物理理论研究半导体中超快光学过程。他提出双势垒结构共振隧穿中二维与三维电子互相干涉的理论,和合作者关于量子点隧穿中Fano干涉,电声子作用对于共振隧穿和近藤效应的影响,纯自旋流探测等受到国际同行的重视。 [2]

朱邦芬建立了量子阱激子旋量态波理论,给出了量子阱中正确的激子光跃迁选择定则。他还与学生一起预言和解释了许多令人困惑的实验现象,在半导体超快光学过程、自旋电子学、拓扑绝缘体等多个领域进行了开创性研究工作。 [1]

朱邦芬关于半导体量子阱中激子旋量态理论和半导体超晶格拉曼散射的微观理论,在国际上有较大影响。他从事凝聚态物理理论研究,主要研究方向是受限小量子系统物理和半导体超快光学过程理论。

朱邦芬建立了量子阱中激子旋量态波理论。在激子四分量旋量态波函数的基础上,他指出只有一个分量对激子光跃迁有贡献,给出了量子阱中正确的激子光跃迁选择定则,成功地将实验中观测到h12a峰指派为轻空穴激子2p态。以后,他又研究空间反演不对称性的量子阱系统的激子旋量态理论,解释GaAs量子阱较体材料几个量级增强的Pockels效应的实验。

朱邦芬和黄昆等一起建立了一个系统的量子阱中拉曼散射的微观理论,解决了宏观对称性分析不能解释的疑难问题,证明了在体材料中禁戒的弗洛里希散射在量子阱中允许的原因主要在于轻重空穴混合,并给出声子对称性、电声子互作用机制与光散射偏振配置三者之间的关系。理论所预言的外电场下拉曼散射特点,宇称禁戒激子态对喇曼散射可能的重要贡献,均被实验证实。

朱邦芬提出时间域介观物理概念,与他的学生一起,提出半导体中动力学Fano共振原理,预言激子稳化现象。他还在低维结构的电子态,输运性质等其他多个领域进行了开创性研究工作。 [3]

学术交流

朱邦芬在第二十届国际半导体物理会议作的40分钟邀请报告,是中国学者第一次在代表该领域最高学术水准的国际系列会议上作特邀报告。 [3]

学术论著

朱邦芬发表研究论文约100篇,著作3本,编书6本,论文被他人引用2800余次。 [1]

A.Phonon Physics

1 Bang-fen Zhu and K. A. Chao, "Phonon Modes and Raman Scattering in GaAs-GaAlAs", Phys. Rev. B 1987, 36, 4906-4914

2 Kun Huang and Bang-fen Zhu, "Long Wavelength Optic Vibrations in a Superlattice", Phys. Rev. B 1988, 38, 2183-2186

3 Bang-fen Zhu, "Optical Phonon Modes in Superlattices", Phys.Rev. B 1988, 38, 7694-7701

4 Kun Huang and Bang-fen Zhu, "Dielectric Continuum Model and Frohlich Interaction in Superlattices", Phys. Rev. B 1988, 38, 13377-13386

5 Bangfen Zhu, "Optical Phonon Modes and Frohlich Potential in 1D Quantum Well Wires", Phys. Rev. B 1991, 44, 1926-1929

6 Bang-fen Zhu, Kun Huang and Hui Tang, " Exciton Mediated Raman Scattering in Multiple Quantum Wells", Phys. Rev. B 1989, 40, 6299-6303

7 Kun Huang, Bang-fen Zhu and Hui Tang, "Microscopic Theory of Optical Phonon Raman Scattering in Quantum Well Systems", Phys. Rev. B, 1990, 41, 5825-5842.

8 Hui Tang, Bang-fen Zhu and Kun Huang, "Raman scattering in superlattice under an electric field", Phys. Rev. B 1990 42, 3082-3086.

9 S.L. Zhang, B.F. Zhu, F.M. Huang, Y. Yan, E.Y. Shang, S.S. Fan, W.G. Han, L. d. Zhang, G.W. Men, “Effect of Disorders on Optical Phonon Raman Spectra in SiC Nanorods”, Solid State Communication 1999, 111, 647-651

10 Jian-zhong Zhang, Bang-fen Zhu, Kun Huang, "Comparison of Cooling rates of Hot Carriers in GaAs/AlAs based on Macroscopic and Microscopic Phonon models", Phys. Rev. B 1999 59, 13184-13195

11 Yong-qiang Cheng, Shu-yun Zhou and Bang-fen Zhu, "Effect of isotope on Phonon spectra in single-wall carbon nanotubes", Phys. Rev. B 72, 035410 (2005)

B. Electronic Structures and Exciton States in Low-Dimensional Systems

1 Bang-fen Zhu and Kun Huang, "Effect of Valence-Band Hybridization on the Exciton Spectra in GaAs-GaAlAs Quantum Wells", Phys. Rev. B, 1987, 36, 8102-8108

2 Bang-fen Zhu, "Oscillator Strength and Optical Selection Rule of Excitons in Quantum Wells",Phys. Rev. B 1988,37, 4689-4693

3 Bang-fen Zhu, "Exciton Spectra in GaAs/GaAlAs Quantum Wells in an Externally Applied Electric Field", Phys. Rev. B, 1988, 38, 13316-13122

4 Bang-fen Zhu and Y. C. Chang, "Inversion Asymmetry, Hole Mixing, and Enhanced Pockels Effect in Quantum Wells", Phys. Rev. B, 1994, 50 11932-11948

5 Rong Yu, Bang-fen Zhu and Qi-ming Wang,“In-plane optical anisotropy in asymmetric Si1-xGex/Si/Si1-yGey superlattices” J. Phys.: Condens. Matter 13, L559-L567 (2001)

6 Jun-Qiang Lu, Jian Wu, Wenhui Duan, Feng Liu, Bang-Fen Zhu, Bing-Lin Gu, "Metal-to-semiconductor transition in squashed armchair carbon nanotubes", Phys. Rev. Lett. 90 (15) 156601 (2003)

7 Pu Yu, Jian Wu, and Bang-Fen Zhu,"Enhanced quantum confined Pockels effect in SiGe superlattices",Phys. Rev. B 73,235328 (2006)

C. Quantum Transport and Tunneling

1 Kun Huang and Bang-fen Zhu, "Temperature Dependence of the Low-Field Mobility of Miniband Conduction in Superlattices", Phys. Rev. B, 1992 45, 14404-14407.

2 Bang-fen Zhu and Kun Huang, "Self-Consistent Treatment of 3D-2D and 2D-2D Resonant Tunneling in Double-Barrier Structures", Phys. Rev. B (1993) 48, 4575-4585.

3. Zuo-zi Chen,Rong Lv, Bang-fen Zhu, “Effects of electron-phonon interaction on non-equilibrium transport through single-molecule transistor”Phys. Rev. B 71, 165324 (2005)

4. Hai-zhou Lu,Rong Lv, Bang-fen Zhu, “Tunable Fano effect in parallel-coupled double quantum dot system”, Phys. Rev. B 71, 235320 (2005)

5 Zuo-zi Chen,Rong Lv, Bang-fen Zhu, “Phonon-assisted Kondo Effect in a Single-Molecule Transistor out of Equilibrium”, J PHYS-CONDENS MAT 18, 5435-5446 (2006)

6 Haizhou Lu, Rong Yv, and Bangfen Zhu, "Fano effect through Parallel-coupled Double Coulomb Islands",J PHYS-CONDENS MAT 18, 89618972(2006)

D. Spintronics

1 Chao-xin Liu, Zhen-gang Zhu, and Bang-fen Zhu, "Rashba Interaction as an External Yang-Mills Field Applied to One-Dimensional System", PHYSICA E 32, 391-394 (2006)

2 Jing, Wang,Bang-fen Zhu and Ren-bao Liu, "Proposal for Direct Measurement of a Pure Spin Current by a Polarized Light Beam", Phys. Rev. Lett. 100 086603 (2008) (Erratum: Phys. Rev. Lett. 101, 069902 (2008)

3 Chao-Xing Liu, Bin Zhou, "Shun-Qing Shen, and Bang-fen Zhu, Current-induced Spin Polarization in Two-Dimensional Hole Gas", Phys. Rev. B. 77 125345 (2008)

E. Quantum Dynamics and Strong THz field Effect

1 Ren-Bao Liu and Bang-fen Zhu," Degenerate four-wave-mixing signals from a both dc- and ac- driven semiconductor superlattice", Phys. Rev. B 1999, 59, 5759-5769

2 Ren-Bao Liu and Bang-fen Zhu, "Bloch Oscillation under a Bichromatic Laser: Dynamical Delocalization and Localization", Persistent Terahertz Emission, and Harmonics Generation,EuroPhys. Lett. 2000, 50, 526-532

3 Ren-Bao Liu and Bang-fen Zhu, "Dynamic Fano Resonance of Quasienergy Excitons in Superlattices",J. Phys.: Condens. Matter 12, L741-L747 (2000)

4 Ren-Bao Liu and Bang-fen Zhu, "Adiabatic stabilization of excitons in an intense terahertz laser", Phys. Rev. B 66 0331106(2002)

5 Ren-Bao Liu and Bang-fen Zhu, "Dynamical quantum interference and its controllability in semiconductors irradiated by an intense teraherts laser", Physica E 17 (1-4) 191-196 (2003)

6 Ren-bao Liu, Bang-fen Zhu,"Nonlinear optics of semiconductors under an intense terahertz field",Phys Rev B68, 195206(2003)

7 Ren-Bao Liu and Bang-fen Zhu, "Difference-frequency processes in biased superlattices for terahertz emission", Applied Physics Letter 84, 2730-2732(2004)

8 Renbao Liu, Bang-fen Zhu, "High-order THz-sideband generation in semiconductors",AIP CONFERENCE PROCEEDINGS 893 1455-1456 (2007)

9 Jie-yun Yan, Ren-bao Liu, Bang-fen Zhu, "Exciton absorption in semiconductor superlattices in a strong longitudinal THz field", New J. Phys. 11 083004 (2009)

编著书籍

1. J. B. Xia, Z. Z. Gan, G. G. Qin, R.Q. Han, G.Z. Yang, Z.T. Zhong, H.Z. Zheng, and B.F. Zhu(Ed), "Lattice Dynamics and Semiconductor Physics Festschrift for Professor K. Huang" World Scientific (Singapore) 1990.

2.夏建白、朱邦芬,半导体超晶格物理,上海科学技术出版社,1995

3. X. Y. Li, Z.M. Qiu, D. H. Shen, H.Z. Zheng and B.F. Zhu(Ed), " Superlattice and Surface Physics", CCAST-WL Workshop Series: Vol.8, Beijing, 1991.

4.Bang-fen Zhu(Ed),“Selected papers of Kun Huang with Commentary”, World Scientific (Singapore) 2000.

5. Shu-lin Zhang, Bang-fen Zhu(Ed), "Proceedings of the 17th International Conference on Raman Spectroscopy", John Wiley & Sons Ltd. (2000).

6. 朱邦芬、黄昆声子物理第一人,“国家最高科学技术奖获奖人丛书”,上海科学技术出版社,2002

7. 朱邦芬、黄昆,“中国当代著名科学家”,贵州人民出版社,2004

8. 秦国刚、甘子钊、夏建白、朱邦芬、李树深(编),“黄昆文集”,北京大学出版社,2004

9. 朱邦芬(编著),“清华物理80年”, 清华大学出版社 (北京), 2006

10. 朱邦芬、冯正和(主编), “纪念孟昭英教授百年诞辰”,清华大学出版社 (北京),2006

物理学史、物理学家、物理教育文章

朱邦芬,半导体超晶格的电子态与声子模理论, 《中国科学院院刊》,1997,12:287

朱邦芬, 中国科学先驱:黄昆,《科学》,2000,52(3):37

朱邦芬、黄昆,对物理学的贡献,《发光学报》 24(1)1-7 (2003)

朱邦芬,庆祝王明贞先生百岁寿辰兼谈科学传统的重要性,《物理》,34卷,12期,934-936页(2005)

朱邦芬,一段值得深思的历史,《物理》,35卷,5期,349-351页(2006)

朱邦芬、王青,清华物理80年,《物理》,35卷,5期,352-358页(2006)

朱邦芬,一本培养了几代物理学家的经典著作评《晶格动力学理论》,物理,35卷,9期,791-792页(2006)

朱邦芬,一个真人,一个童心未泯的科学家,《物理与工程》,17卷,3期,1-3页(2007)

朱邦芬,追忆黄昆先生的宗师风范,《名师风范忆黄昆》,陈辰嘉、虞丽生主编,北京大学出版社,204-215页(2008)

朱邦芬,拔尖创新人才的成长之道,《物理》,38卷,第5期,289-290页(2009)

朱邦芬,读1947年4月黄昆给杨振宁的一封信有感,《物理》,38卷,第8期,575-577页(2009)

朱邦芬、王青,实践叶企孙先生教育思想,《物理》,38卷,第9期,671-674页(2009)

成果获奖

朱邦芬是教育部“基础学科拔尖学生培养试验计划”专家组物理学科召集人,也是清华学堂物理班首席教授,一直坚持给本科生授课, [1] 大学本科“固体物理”(清华大学2009春季学期,2008春季学期,2007春季学期,2006春季学期,2005春季学期,2004春季学期,2003春季学期,2001春季学期);研究生“高等半导体物理”(清华大学2008秋季学期,2006秋季学期,2004秋季学期)。 [2]

指导学生

根据2018年8月全国图书联盟显示,朱邦芬一共培养了博士生、硕士生12名,培养的学生如下:董小玉、王靖、陈裕、刘朝星、卢德宇、陈佐子等。 [4]

朱邦芬担任中国物理学会凝聚态理论与统计物理专业委员会主任,《中国物理快报》副主编、《理论物理通讯》等刊物编委,教育部物理学与天文学教学指导委员会副主任,物理类专业教学指导分委员会主任,教育部第五届科技委学部委员,凝聚态物理国家实验室、合肥微尺度物质科学国家实验室理事会理事,中国物理学会凝聚态理论专业委员会顾问,光散射专业委员会委员,中国物理学会“胡刚复、饶毓泰、叶企孙、王淦昌物理奖基金委员会"委员、"叶企孙物理奖评审委员会"秘书,清华大学、中国科学院理论物理所、中国科学院物理所学术委员会委员,中国科学院超晶格与微结构国家重点实验室、中国科学院红外物理国家重点实验室、南京大学固体微结构物理国家重点实验室学术委员会委员,中国科学院物理所纳米物理与器件开放实验室学术委员会副主任,《半导体学报》,《物理学报》,《Chinese Physics》,《Frontier of Physics in China》,《发光学报》,《光散射学报》编委,全国博士后管委会第七届专家组成员,陈嘉庚科学基金会“陈嘉庚数理科学奖评奖委员会”委员。 [1-2]

朱邦芬自小生活在书香门第,酷爱读书,成绩优异。其父朱绍常宜城镇人,母亲王绮文为张渚镇人。家有兄弟4人,他排行第一。大弟朱邦宜,1949年10月生,现为上海华东理工大学工商经济学院副院长、副教授;二弟朱邦贤,1951年3月生,现为上海中医药大学教授、中医文献研究所所长,农工民主党中央委员、上海市农工民主党副主委,上海市政协委员;三弟朱邦龙,1952年11月生,现为美国旧金山某会计事务所注册会计师。朱邦芬院士的堂兄现为中华人民共和国驻瑞士大使朱邦造。 [6]

朱邦芬院士数十年来潜心物理学研究,造诣精深,取得了多方面的成就,在国际上具有较大的影响。 [6] (宜兴市档案局评)


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